CN114130121A - 一种聚苯硫醚无纺布及其制得的过滤材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种聚苯硫醚无纺布及其制得的过滤材料，所述无纺布中含有40～90重量%的聚苯硫醚超细纤维与10～60重量%的聚苯硫醚纤维，所述聚苯硫醚超细纤维的平均直径为8～11μm，所述聚苯硫醚纤维的平均直径为11.5～15μm。采用该聚苯硫醚无纺布制得的过滤材料中孔径分布在20μm以上的孔不超过总孔数的25%。本发明的聚苯硫醚无纺布具有克重低的特点，采用该聚苯硫醚无纺布制得的过滤材料具有捕集效率高、压损低的特点，适用于煤炭锅炉、垃圾焚烧炉、钢铁、沥青等领域。

Description

一种聚苯硫醚无纺布及其制得的过滤材料
技术领域
本发明涉及一种聚苯硫醚无纺布及其制得的过滤材料。
背景技术
近些年，国家对于煤炭锅炉烟气的排放要求越来越严格，因此，要求煤炭锅炉用滤袋具有更高的捕集率。从2017年开始，一些地区开始实施5mg/m3以下的排放政策。针对20mg/Nm3以下的排放基准，滤袋的捕集效率还是很游刃有余的，但是针对5mg/Nm3以内的排放基准，滤袋的捕集效率是达不到要求的。
针对5mg/Nm3以内的排放基准，目前有两种方式，第一种方式为PTFE多孔膜贴合，虽然在初期能达到5mg/Nm3以内的排放，但是也存在初期压损过高，在长时间（1年左右）使用以后，PTFE多孔膜发生破裂，导致排放超标。而且在过滤风速超过0.8m/分时，膜破损速度更快。第二种方式为过滤层为100%聚苯硫醚超细纤维层，该方法虽然可以满足普通0.9～1.1ｍ/分的风速，且过滤材料的表面不易被损坏，但是纯的聚苯硫醚超细纤维生产困难，生产效率很差。生产时，产生大量棉结，影响过滤效果。
如中国公开专利CN202740894U公开了一种复合过滤布，该复合过滤布包括聚苯硫醚超细纤维层、聚苯硫醚短纤维层、聚四氟乙烯基布层和聚苯硫醚短纤维层，然而超细纤维层是由纯超细纤维形成的，生产困难，生产效率低，在开棉、梳棉时会产生大量的棉结，导致粉尘集中，从棉结周围穿过，并且在超细层与短纤维层加工结合过程中，会导致超细层穿孔，粉尘从穿孔处侵入，从而影响复合过滤毡的过滤效果。
又如中国公开专利CN103877788A公开了一种无基布PPS水刺毡及其制备方法，该水刺毡中细纤维的含量过少，且纤度规格为1D的纤维相当于平均直径为11μm的纤维，在细度上并非真正超细，滤毡的过滤性能往往难以满足10mg/Nm3以内的排放。另外，由于该水刺毡中不含有基布，经向强力缺少支撑，在频繁地喷吹以后，经向拉长，导致纤维与纤维之间的孔增大，过滤效果逐渐变差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低克重的聚苯硫醚无纺布。
本发明的另一目的在于提供一种经过至少3年使用后，仍能保持高捕集效率、低压损的过滤材料。
本发明的技术解决方案如下：本发明的聚苯硫醚无纺布中含有40～90重量%的聚苯硫醚超细纤维与10～60重量%的聚苯硫醚纤维，所述聚苯硫醚超细纤维的平均直径为8～11μm，所述聚苯硫醚纤维的平均直径为11.5～15μm。
本发明的无纺布中同一方向的聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例优选为40～60%。
本发明的无纺布中同一方向的聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例优选为90%以上。
上述聚苯硫醚超细纤维的纤度CV值优选为15%以下。
本发明聚苯硫醚无纺布的密度优选为0.20～0.40g/cm3。
本发明聚苯硫醚无纺布的克重优选为200g/m2以下。
在JISL1096标准，125Pa压力下所述无纺布的透气度优选为10～60cm3/cm2・s。
一种含有聚苯硫醚无纺布的过滤材料中孔径分布在20μm以上的孔不超过总孔数的25%。
上述过滤材料中孔径分布在30μm以上的孔优选不超过总孔数的8%。
上述过滤材料的剥离强度优选在50cN/50mm以上。
本发明的有益效果是：本发明的聚苯硫醚无纺布具有过滤性能优良，可以满足10mg/Nm3、甚至是5mg/Nm3以内排放的特点，采用该聚苯硫醚无纺布制得的过滤材料经过至少3年使用后，仍能保持捕集效率高、循环时间长、压损低的特点，还能对应10mg/Nm3、甚至是5mg/Nm3以内的排放要求。将本发明的过滤材料缝制成袋状后，煤炭锅炉、垃圾焚烧炉、钢铁、沥青等领域。
具体实施方式
本发明的聚苯硫醚无纺布中含有40～90重量%的聚苯硫醚超细纤维与10～60重量%的聚苯硫醚纤维，所述聚苯硫醚超细纤维的平均直径为8.0～11.0μm，所述聚苯硫醚纤维的平均直径为11.5～15.0μm。这里的聚苯硫醚超细纤维是指采用东丽公司聚苯硫醚树脂制得的平均直径在8.0～11.0μm之间，且纤维的CV%小于15%的聚苯硫醚超细纤维，聚苯硫醚纤维是指平均直径在11.5～15.0μm，即纤度在1.3～2.5dtex的聚苯硫醚纤维。其含量必须控制在一定的范围内，如果聚苯硫醚超细纤维的含量小于40重量%的话，聚苯硫醚纤维的含量势必会增多，所得聚苯硫醚无纺布的孔径较大，因为平均直径为11.5～15.0μm的聚苯硫醚纤维之间产生了较大的孔隙，而少量的聚苯硫醚超细纤维不能填补所有的孔隙，尤其是较大的孔隙，就会存在大量没有被聚苯硫醚超细纤维填补的孔隙，粉尘就会从聚苯硫醚无纺布的大孔隙中穿过，从而造成过滤材料的捕集效率降低；如果聚苯硫醚超细纤维的含量大于90重量%的话，虽然超细纤维的添加量增加了，但是由于生产时，产生棉结量也会增加，因此过滤效果并不会增加，并且由于超细纤维的添加量过多，还会导致生产困难，增加成本的问题。具体问题的原因在于开棉、梳棉时会产生大量的棉结，导致粉尘集中，当所得的聚苯硫醚无纺布与其他短纤维层结合时，会导致聚苯硫醚超细纤维层穿孔，粉尘从穿孔处侵入，从而影响最终过滤材料的过滤效果。
上述聚苯硫醚超细纤维的平均直径为8.0～11.0μm，所述聚苯硫醚纤维的平均直径为11.5～15.0μm。当聚苯硫醚超细纤维的平均直径小于8.0μm时，梳理变得困难，且由于纺丝较困难，聚苯硫醚纤维的强度较差，所得的聚苯硫醚无纺布的强度也低；当聚苯硫醚超细纤维的平均直径大于11.0μm时，纤维直径过于粗大，纤维和纤维之间形成的微孔也会随之变大，导致所得聚苯硫醚无纺布的过滤效果降低，从而不能有效地对应10mg/Nm3、5mg/Nm3以下的排放。考虑到聚苯硫醚无纺布的强度以及过滤性能，聚苯硫醚超细纤维的平均直径优选9.0～10.0μm。
这里聚苯硫醚纤维与聚苯硫醚超细纤维混合的目的是给予聚苯硫醚无纺布良好的加工性能，才能赋予过滤材料具有良好且均一的过滤效果。上述聚苯硫醚纤维的平均直径为11.5～15.0μm，且在聚苯硫醚无纺布中占10～60重量%，当聚苯硫醚纤维的平均直径小于11.5μm时，整体纤维直径过细，单位面积重量的纤维根数增加，在梳棉的时候，针布的针密度不足以梳理所有的纤维，梳理比较困难，导致生产效率低，并且梳理出来的棉网棉结过多；当聚苯硫醚纤维的平均直径大于15.0μm时，聚苯硫醚纤维之间产生的孔隙则会偏大，此时，聚苯硫醚超细纤维虽然可以对一部分的大孔起到充填作用，但是对单个大孔隙的填补不充分，粉尘从未填补以及未充分填补的孔隙中穿透，导致所得过滤材料的捕集效率变差；如果聚苯硫醚纤维的含量低于10重量%的话，粗纤维太少，在梳棉的时候，由于聚苯硫醚超细纤维过多，梳理机上针的数量不足以将原棉均匀地梳理成网，梳理比较困难，即使梳理成网，梳理出来的棉网棉结也会过多。考虑到所得过滤材料的捕集效率以及成网性，聚苯硫醚纤维的平均直径优选12.0～14.0μm。如果聚苯硫醚纤维的含量高于60重量%的话，聚苯硫醚纤维之间的大孔数量增加，而少量的聚苯硫醚超细纤维不能填补所有的孔隙，尤其是较大的孔隙，就会存在大量没有被聚苯硫醚超细纤维填补的孔隙，粉尘就会从聚苯硫醚无纺布的大孔隙中穿过，从而造成过滤材料的捕集效率降低。
当聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维进行混棉、开松、梳理、铺网、预针刺、水刺，形成聚苯硫醚无纺布时，所得的无纺布中同一方向的聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例优选为40～60%；当聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维进行混棉、开松、梳理、预针刺、水刺，形成聚苯硫醚无纺布时，所得的无纺布中同一方向的聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例优选为90%以上。
本发明的无纺布中同一方向的聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例优选为40～60%，或者本发明的无纺布中同一方向的聚苯硫醚纤维的根数所占的比例优选为90%以上。这里的同一方向是指在单根纤维上任一点以聚苯硫醚无纺布加工时的走行方向，这个走行方向在本发明中称为无纺布的经方向，在单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，数出往经方向聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数。在该夹角范围内，经方向聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数越多，其所占的比例就越大，说明纤维与纤维之间更紧密；反之，在该夹角范围内，经方向聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数越少，其所占的比例就越小，说明纤维与纤维之间更疏松。然而，如果无纺布中同一方向的聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例过低的话，纤维与纤维之间过于疏松，纤维和纤维之间的缝隙变大，粉尘较为容易地进入大的缝隙，进而穿过滤料，不仅会导致所得过滤材料的捕集效率变差，而且还会导致剥离强度下降，所得过滤材料的耐久性变差。
上述聚苯硫醚超细纤维的纤度CV值优选为15%以下，聚苯硫醚超细纤维的纤度CV值表示纤维粗细的均匀程度，如果聚苯硫醚超细纤维的纤度CV值过大的话，表示纤维粗细不均匀，粗粗纤维的数量增多，粗纤维与粗纤维之间的大孔也增加，制得的聚苯硫醚无纺布中总体的粗孔隙的数量也会增加，当过滤粉尘时，粉尘较为容易地从粗孔隙中穿透，导致所得过滤材料的捕集效率低。考虑到本发明的目的在于面向10mg/Nm3，甚至是5mg/Nm3以内的排放标准，当标准达到5mg/Nm3以内时，对PPS纤维的粗细数量控制的要求更高，因此，本发明聚苯硫醚超细纤维的纤度CV值更优选10%以下。
本发明聚苯硫醚无纺布的密度优选为0.20～0.40g/cm3。该无纺布的密度表征单位体积内该无纺布的重量大小，如果聚苯硫醚无纺布的密度过小的话，则表示构成无纺布纤维与纤维之间过于疏松，纤维和纤维之间的缝隙变大，粉尘较为容易地进入大的缝隙，进而穿过滤料，导致所得过滤材料的捕集效率变差；如果聚苯硫醚无纺布的密度过大的话，则表示构成无纺布纤维与纤维之间过于紧密，气体难于顺畅地透过聚苯硫醚无纺布，这样会导致所得过滤材料的透气度变差，特别是初期压损变高。考虑到同时兼顾透气性以及捕集效率，本发明聚苯硫醚无纺布的密度更优选为0.25～0.35g/cm3。
本发明聚苯硫醚无纺布的克重优选为200g/m2以下，该聚苯硫醚无纺布作为过滤材料的最上层过滤层，如果其克重超过200g/m2的话，对于过滤效果不会再有增加的作用，仅仅只是浪费材料，增加成本。当聚苯硫醚无纺布的克重为150～200ｇ/m2时，虽然过滤效果有所上升，但是上升幅度并不明显，在150g/m2以内的某个范围内，就能很好地对应10mg/Nm3的排放要求，甚至是5mg/Nm3以内的排放要求。但是聚苯硫醚无纺布的克重又不能过低，当无纺布的克重低于60g/m2时，又不能保证对应10mg/Nm3以内的排放要求。考虑到聚苯硫醚无纺布的过滤效果以及能对应低排放要求，本发明聚苯硫醚无纺布的克重优选60～150g/m2。
在JISL1096标准，125Pa压力下所述无纺布的透气度优选为10～60cm3/cm2・s。透气度对于粉尘的是否容易穿透以及整体的压损也会产生影响，如果聚苯硫醚无纺布的透气度过小的话，当与下层的纤维网结合时，制得过滤材料的整体透气度会过小，表示滤料过于紧实，空气难以通过，从而导致使用时初期压损偏高；如果聚苯硫醚无纺布的透气度过高的话，则表示纤维和纤维之间过于稀松，纤维之间的微孔太大，由于制得的聚苯硫醚无纺布处于疏松状态，使得粉尘较容易进入，在制成过滤材料以后，粉尘渗透入过滤材料内部，堵塞纤维孔隙，导致过滤材料的压损升高，循环时间变短。考虑到同时兼顾压损以及循环时间，本发明聚苯硫醚无纺布的透气度优选20～30cm3/cm2・s。
本发明聚苯硫醚无纺布的热收缩率优选在1%以下。由于聚苯硫醚无纺布是在高温环境下使用，如果聚苯硫醚无纺布的热收缩率过高的话，聚苯硫醚无纺布受到高温环境的影响，会再次收缩，收缩后的聚苯硫醚无纺布在喷吹压力的反复作用下，易破损，从而影响过滤材料的过滤效果。
含有聚苯硫醚无纺布的过滤材料至少为四层结构，第一层为聚苯硫醚无纺布层，第二层与第四层为普通的聚苯硫醚纤维网层，第三层为耐热纤维织物层。第一层起到绝大部分过滤效果的作用，构成第二层以及第四层的普通聚苯硫醚纤维网的纤维直径为11～15μm。考虑到成本以及压损关系，可以在第二层普通聚苯硫醚纤维网层中优选混入不超过60重量%的平均直径为8～11μm的PPS超细纤维。将PTFE、PPS、芳纶纤维制成的机织物作为第三层耐热纤维织物层。
上述聚苯硫醚无纺布层可以是由同一方向的聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例优选为40～60%的聚苯硫醚无纺布；也可以是由同一方向的聚苯硫醚纤维的根数所占的比例优选为90%以上的聚苯硫醚无纺布构成；还可以是由同一方向的聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例优选为40～60%的聚苯硫醚无纺布与同一方向的聚苯硫醚纤维的根数所占的比例优选为90%以上的聚苯硫醚无纺布层叠水刺后构成。
第一层聚苯硫醚无纺布层与第二层普通聚苯硫醚纤维网层的结合方法可以采用针刺、水刺的方式，也可以采用火焰贴合的方式。考虑到保持第一层无纺布层结构的完整性，从而能很好的提高过滤效果，贴合方式优选火焰贴合法。如果采用针刺或水刺的方法，将会破坏第一层的结构，产生穿刺的现象，这种现象针刺要多于水刺；如果采用热熔胶的贴合方式，层与层之间容易剥离，在长期高温的条件下，热熔胶会失效。
本发明过滤材料的剥离强度优选在50cN/50mm以上。由于第一层聚苯硫醚无纺布层与第二层普通聚苯硫醚纤维网层结合，如果剥离强度在50cN/50mm以下，过滤材料在反复喷吹后，第一层聚苯硫醚无纺布层与第二层普通聚苯硫醚纤维网层分离，分离后容易破损，从而影响过滤材料的过滤效果。
本发明过滤材料的克重优选450～700ｇ/m2，如果过滤材料的克重过低，会导致过滤材料的强力不足；如果过滤材料的克重过高的话，虽然对过滤效果影响不大，但会增加成本。
本发明过滤材料中孔径分布在20μm以上的孔不超过总孔数的25%。由于粉尘的平均直径在20～30μm之间，如果20μm以上的孔超过总孔数的25%时，粉尘即使在无纺布表面形成粉饼层，部分粉尘也会较容易地渗透入大孔，钻入过滤材料的内部，导致内部纤维孔隙被粉尘堵死并且部分粉尘穿透的现象，从而导致过滤材料的压损升高、循环时间降低、出口浓度增加。
本发明过滤材料中孔径分布在30μm以上的孔优选不超过总孔数的8%。对于5mg/Nm3以内的排放要求，30μm以上大孔的数量对粉尘的过滤效果起到决定性的影响，如果孔径分布在30μm以上的孔超过总孔数的比例过多的话，即使是过滤材料的其他区域能很好地阻隔粉尘，极少量的粉尘也会从大孔渗透出来，从而影响过滤材料的过滤效果，无法达到5mg/Nm3的要求。
通过以下实施例及比较例更详细地说明本发明，但本发明不受这些实施例的限制，本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各性能的测试方法如下。
【聚苯硫醚超细纤维的平均直径】
采用扫描电子显微镜（SEM）对聚苯硫醚无纺布的表面进行测试，在聚苯硫醚无纺布上随机抽取20个点进行制样测试，每个点测试倍率为200～600倍，随机标示出样品中的构造纤维直径，每个点至少标示出10根纤维的直径。一共至少标示出200根纤维的直径，统计其中直径少于等于11.0μm的纤维，取其平均值。
【聚苯硫醚纤维的平均直径】
采用扫描电子显微镜（SEM）对聚苯硫醚无纺布的表面进行测试，在聚苯硫醚无纺布上随机抽取20个点进行制样测试，每个点测试倍率为200～600倍，随机标示出样品中的构造纤维直径，每个点至少标示出10根纤维的直径。一共至少标示出200根纤维的直径，统计直径大于等于11.5μm的纤维，取其平均值。
【聚苯硫醚超细纤维的含量】
采用扫描电子显微镜（SEM）对聚苯硫醚无纺布的表面进行测试，在聚苯硫醚无纺布上随机抽取20个点进行制样测试，每个点测试倍率为200～600倍，随机标示出样品中的纤维直径，每个点至少标示出10根纤维的直径。每一根在显微镜下测试其直径，直径在规定11.0μm以内的范围判断为聚苯硫醚超细纤维、直径在11.5μm以上的范围判断为聚苯硫醚纤维，在200根中分别数出超细纤维、普通纤度纤维的根数,再算出其重量的比值。
【聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例】
采用扫描电子显微镜（SEM）对聚苯硫醚无纺布的表面进行拍摄，在聚苯硫醚无纺布上随机抽取20个点进行制样测试，每个点都选取2×2cm的正方形，每个点测试倍率为100倍，首先数出每个点中的纤维根数，然后在单根纤维上任一点以聚苯硫醚无纺布加工时的走行方向，这个走行方向在本发明中称为无纺布的经方向，在单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，数出往经方向聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数，最终结果取20个点的平均值。无纺布中同一方向的聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例的计算公式如下：
聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例(%)=(同一方向聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维朝的根数/聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维总根数)×100%。
【聚苯硫醚无纺布的密度】
聚苯硫醚无纺布的密度是指组成纤维网纤维整体滤料的密度，是无纺布材料的克重与厚度的比值。
【聚苯硫醚无纺布的克重】
依照JIS L1096标准，将聚苯硫醚无纺布切成 200×200mm的正方形，从重量计算出聚苯硫醚无纺布的克重。
【聚苯硫醚超细纤维的纤度CV值】
采用扫描电子显微镜（SEM）对聚苯硫醚无纺布的表面进行测试，在聚苯硫醚无纺布上随机抽取20个点进行制样测试，每个点测试倍率为200～600倍，随机标示出样品中的纤维直径，每个点至少标示出10根纤维的直径。每一根在显微镜下测试其直径，直径在规定11.0μm以内的范围判断为聚苯硫醚超细纤维，统计出所有超细纤维的直径，并且计算出其平均偏差。
【聚苯硫醚无纺布的透气度】
基于JIS L1096标准，测定点直径为70 mm，压力为125 Pa，测试点10个点，取平均值。
【孔径】
将过滤材料切割成1.5cm直径的圆形，在表面活性剂里面浸透30分钟后，将样品的聚苯硫醚无纺布面向上放入毛细流动孔隙测试仪的测试槽中，拧紧槽口的盖子后，进行测试，测试结果直接换算出该过滤材料的各孔径(μm)所占整个材料比例(%)的分布情况（包括平均孔径、最大孔径μm、最小孔径μm等）、平均测量3次，最终结果取该3次的平均值。
【聚苯硫醚无纺布热收缩率】
基于GB/T6719-2009标准，聚苯硫醚无纺布试样尺寸是25cm×25cm，该试样的长度记为L1，将该样布放在热干燥箱温度为200℃下放置时间30min后，再测量同一方向该试样的长度记为L2。该聚苯硫醚无纺布热收缩率的计算公式如下：
聚苯硫醚无纺布热收缩率=（1-L2/L1）×100%。
【剥离强度】
基于JIS L1086：2013标准，试样尺寸为25mm×150mm，以拉伸速度为100mm/min，夹头间隔为50mm进行测定。每次测试取测试值最大值3个，最小值3个，算出共计6个值的平均值。经纬向各取5次，最终结果取该5次的平均值。
【VDI3926（2004）捕集效率、出口浓度、压损、循环时间】
基于VDI3926的标准测定过滤材料的性能，实验样品的尺寸是直径为150mm。喂入的粉尘浓度在5.0±0.5g/m3，过滤风速为2m/min（风量1.85m3/h）。实验顺序是初期30回+稳定化5000回+最后30回。初期30回和最后30回的方法为：随着运行时间的延长，过滤材料两面的压差会渐渐升高，当压差达到1000Pa时，脉冲空气对过滤材料表面的粉尘进行清灰，然后进行下一个过程，该过程重复进行30回，在实验的过程中记录实验时间（t/s）和压力的变化，同时称量透过过滤材料的粉尘重量M（g）。稳定化过程是指在运行的过程中，以5s为时间间隔对过滤材料进行清灰，清灰压力为5bar，清灰次数为5000回。出口粉尘浓度、捕集效率的计算公式如下：
出口粉尘浓度C=透过过滤材料粉尘的重量M/(1.85×时间t/3600)，出口粉尘浓度C的单位为g/m3；
捕集效率=(1-出口粉尘浓度C/5)×100%；
压损为最后30回的最后一回喷吹后设备自动记录的压损；
循环时间为最后30回所花费的总时间。
实施例1
将80重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为25cm3/cm2/s、热收缩率为0.8%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为45%；采用平均直径为14.5μm的聚苯硫醚短纤维进行开松、梳棉、铺网后，制得聚苯硫醚纤维网分别作为第二耐热纤维网过滤层、第四耐热纤维网非过滤层，且第二耐热纤维网过滤层与第四耐热纤维网非过滤层的总克重为310g/m2；采用纤度为2.2dtex、平均直径为14.5μm的聚苯硫醚短纤维进行织造，制得克重为120g/m2的聚苯硫醚平纹织物作为第三织物增强层；将上述步骤中制得的第二耐热纤维网过滤层、第三织物增强层和第四耐热纤维网非过滤层依次层叠，通过针刺方式使其一体化，再通过火焰热熔法将聚苯硫醚无纺布熔着在第二耐热纤维网过滤层的表面上，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表1。
实施例2
将80重量%的平均直径为8.0μm、纤度CV值为11.0%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为25cm3/cm2/s、热收缩率为0.9%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为45%；其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表1。
实施例3
将80重量%的平均直径为11.0μm、纤度CV值为6.0%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为29cm3/cm2/s、热收缩率为0.8%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为45%；其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表1。
实施例4
将80重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为15.0μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为29cm3/cm2/s、热收缩率为0.9%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为43%；其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表1。
实施例5
将40重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与60重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为32cm3/cm2/s、热收缩率为0.7%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为40%；其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表1。
实施例6
将80重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为60g/m2、透气度为56cm3/cm2/s、热收缩率为0.9%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为45%；其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表1。
实施例7
将80重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为200g/m2、透气度为14cm3/cm2/s、热收缩率为0.7%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为55%；其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表1。
实施例8
将80重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为25cm3/cm2/s、热收缩率为0.8%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为45%；通过水刺贴合法将聚苯硫醚无纺布熔着在第二耐热纤维网过滤层的表面上，其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表1。
实施例9
将80重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为25cm3/cm2/s、热收缩率为0.8%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为45%；通过针刺贴合法将聚苯硫醚无纺布熔着在第二耐热纤维网过滤层的表面上，其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表1。
实施例10
将80重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.20g/cm3、克重为120g/m2、透气度为15cm3/cm2/s、热收缩率为0.8%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为60%；其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表1。
实施例11
将80重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.40g/cm3、克重为120g/m2、透气度为42cm3/cm2/s、热收缩率为0.9%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为41%；其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表2。
实施例12
将80重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为25cm3/cm2/s、热收缩率为0.8%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为45%；再将第一层的聚苯硫醚无纺布的上方再热贴合一层PTFE膜层，其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表2。
实施例13
将80重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为25cm3/cm2/s、热收缩率为0.8%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为59%；再将制得的第一聚苯硫醚无纺布层与第四耐热纤维网非过滤层分别进行PTFE浸渍加工，其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表2。
实施例14
将80重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为15.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为25cm3/cm2/s、热收缩率为0.8%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为45%；其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表2。
实施例15
将60重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与40重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为25cm3/cm2/s、热收缩率为0.8%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为91%；其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表2。
实施例16
将80重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺，制得纤维网层1；将80重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、预针刺，制得纤维网层2，然后将纤维网层1与纤维网层2进行共同水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为25cm3/cm2/s、热收缩率为0.8%的聚苯硫醚无纺布，将该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为45%作为迎尘面；其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表2。
实施例17
将80重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、预针刺制得纤维网层1；和将80重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺，制得纤维网层2，然后将纤维网层1与纤维网层2进行共同水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为25cm3/cm2/s、热收缩率为0.8%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为91%作为迎尘面；其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表2。
实施例18
将60重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与40重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为25cm3/cm2/s、热收缩率为0.8%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为80%；其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表2。
实施例19
将80重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为25cm3/cm2/s、热收缩率为0.8%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为38%；其余同实施例1，最终制得本发明的过滤材料。本发明聚苯硫醚无纺布以及过滤材料的各物性参见表2。
比较例1
将35重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维与65重量%的平均直径为12.2μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为25cm3/cm2/s、热收缩率为0.8%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为44%；其余同实施例1，最终制得过滤材料。该过滤材料的各物性参见表3。
比较例2
将80重量%的平均直径为7.8μm、纤度CV值为11.2%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为10.9μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理；梳理时发生大量棉结，孔洞，无法正常生产。
比较例3
将80重量%的平均直径为11.1μm、纤度CV值为6.5%的聚苯硫醚超细纤维与20重量%的平均直径为15.5μm的聚苯硫醚纤维通过混棉机混合开松、梳理、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为58cm3/cm2/s、热收缩率为0.9%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为56%；其余同实施例1，最终制得过滤材料。该过滤材料的各物性参见表3。
比较例4
将100重量%的平均直径为9.1μm、纤度CV值为7.5%的聚苯硫醚超细纤维通过开松、梳理(棉结多)、铺网、预针刺、水刺后，制得密度为0.30g/cm3、克重为120g/m2、透气度为26cm3/cm2/s、热收缩率为0.9%的聚苯硫醚无纺布，该聚苯硫醚无纺布中单根纤维与经方向之间0°～60°的夹角范围内，聚苯硫醚超细纤维的根数所占的比例为46%；其余同实施例1，最终制得过滤材料。该过滤材料的各物性参见表3。
表1
Figure 852564DEST_PATH_IMAGE001
表2
Figure 423354DEST_PATH_IMAGE002
表3
Figure 664979DEST_PATH_IMAGE003
。
根据上述表:（1）由实施例1、2、3可知，同等条件下，实施例1中聚苯硫醚超细纤维的直径在优选范围内，所得过滤材料的捕集效率高、压损低、循环时间长。
（2）由实施例1、4可知，同等条件下，实施例1中聚苯硫醚纤维的直径在优选范围内，前者比后者所得过滤材料的捕集效率更高、循环时间更长、出口粉尘浓度更低、压损更低。
（3）由实施例1、5可知，同等条件下，实施例1中聚苯硫醚超细纤维的含量高，实施例5中聚苯硫醚超细纤维的含量低，前者比后者所得过滤材料的捕集效率更高、循环时间更长、出口粉尘浓度更低、压损更低。
（4）由实施例6与实施例7可知，同等条件下，实施例7中过滤材料中孔径分布在30μm以上的孔的比例在优选范围内，所得过滤材料的捕集效率更高、循环时间更长、出口粉尘浓度更低、压损更低。
（5）由实施例1、8、9可知，同等条件下，实施例1中采用火焰贴合法将聚苯硫醚无纺布熔着在第二耐热纤维网过滤层的表面上，所得过滤材料的捕集效率最高、循环时间更长、出口粉尘浓度更低、压损更低。
（6）由实施例1、10、11可知，同等条件下，实施例1中聚苯硫醚无纺布的密度在更优选范围内，所得过滤材料的捕集效率更高、压损更低、循环时间更长。
（7）由实施例1与实施例14可知，同等条件下，实施例1中聚苯硫醚超细纤维的纤度CV值在优选范围内，与后者相比，前者所得的过滤材料的捕集效率高、循环时间长、出口粉尘浓度低、压损低。
（8）由实施例15与实施例18可知，同等条件下，前者聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例在优选范围内，所得过滤材料的剥离强度高、捕集效率高、压损低、循环时间长。
（9）由实施例1与实施例19可知，同等条件下，前者聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例在优选范围内，所得过滤材料的捕集效率高、压损低、循环时间长。
（10）由实施例1与比较例1可知，同等条件下，比较例1中聚苯硫醚超细纤维的含量过小，所得过滤材料的循环时间短、压损高。
（11）由实施例3与比较例3可知，同等条件下，比较例3中聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的纤度过大的话，所得过滤材料的循环时间短、压损高。

Claims (10)

1.一种聚苯硫醚无纺布，其特征在于：所述无纺布中含有40～90重量%的聚苯硫醚超细纤维与10～60重量%的聚苯硫醚纤维，所述聚苯硫醚超细纤维的平均直径为8.0～11.0μm，所述聚苯硫醚纤维的平均直径为11.5～15.0μm。
2.根据权利要求1所述的聚苯硫醚无纺布，其特征在于：所述无纺布中同一方向的聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为40～60%。
3.根据权利要求1所述的聚苯硫醚无纺布，其特征在于：所述无纺布中同一方向的聚苯硫醚超细纤维与聚苯硫醚纤维的根数所占的比例为90%以上。
4.根据权利要求1所述的聚苯硫醚无纺布，其特征在于：所述聚苯硫醚超细纤维的纤度CV值为15%以下。
5.根据权利要求1所述的聚苯硫醚无纺布，其特征在于：所述无纺布的密度为0.20～0.40g/cm3。
6.根据权利要求1所述的聚苯硫醚无纺布,其特征在于：所述无纺布的克重为200g/m2以下。
7.根据权利要求1所述的聚苯硫醚无纺布，其特征在于：在JISL1096标准，125Pa压力下所述无纺布的透气度为10～60cm3/cm2・s。
8.一种含有权利要求1所述的聚苯硫醚无纺布的过滤材料，其特征在于：所述过滤材料中孔径分布在20μm以上的孔不超过总孔数的25%。
9.根据权利要求8所述的过滤材料，其特征在于：所述过滤材料中孔径分布在30μm以上的孔不超过总孔数的8%。
10.根据权利要求8所述的过滤材料，其特征在于：所述过滤材料的剥离强度在50cN/50mm以上。
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